CC BY
115
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА КОНКРЕТНЫХ УЧЕБНЫХ СИТУАЦИЙ (КЕЙС-ТЕХНОЛОГИЙ) В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ НА ПРИМЕРЕ УРОКА ЭКОЛОГИИ
А.И. Курбатова
Российский университет дружбы народов Подольское ш., 8/5, Москва, Россия, 113093
В статье рассмотрены вопросы реализации компетентностного подхода на уроках экологии и естествознания в средней школе.
Ключевые слова: кейс-технология, компетентностный подход, экология.
Один из способов реализации компетентностного подхода на уроках экологии в школе — составление и использование заданий в формате PISA (Programme for International Student Assessment) в образовательном процессе. Специфика задач PISA заключается в том, что условия и вопросы заданы как самостоятельные и на первый взгляд не связаны друг с другом. Связать условия и вопросы — задача ученика. Для подобного «связывания» необходимо использовать личный опыт, дополнительную информацию, активно работать с контекстом. Это обусловливает и дизайн задач PISA — они чаще всего представляют собой описание ситуаций (кейс), взятых из реальной жизненной практики. Вопрос и условия задачи соотносятся с личным опытом, дополнительной информацией из других разделов, следовательно, задачи PISA являются интегрированными.
Цели применения кейс-технологий
1 г 1 г 1 г
Анализ информации индивидуально и в группах Выявление основных проблем в данной ситуации Выбор путей решения, составление программы действий
Рис. 1. Цели применения кейс-технологии в образовательном процессе
Курбатова А.И. Применение метода конкретных учебных ситуаций (кейс-технологий).
Применение кейс-технологий на уроках экологии и естествознания позволяет глубоко и детально исследовать реальную или имитированную ситуацию. Это позволяет ученику не только научиться получать знания самостоятельно, но и формирует практические навыки в области экологии, химии, географии, биологии и т.д., развивает систему ценностей и жизненных установок (рис. 2).
Практические навыки
1 г 1 г 1 1 \ г
Работа в команде Проведение пресс-конференций Формулирование вопросов Аргументирование ответов
Рис. 2. Формирование практических навыков у ученика в результате применения метода конкретных учебных ситуаций
Ниже приведен разработанный автором кейс по экологии, который успешно применяется в течение двух лет в образовательном процессе в средней общеобразовательной школе г. Москвы на уроках экологии.
Автомобиль — добро или зло?
Процесс автомобилизации в мире невозможно остановить или хотя бы затормозить ввиду того, что он несет людям ряд удобств, ускоряет развитие экономики, облегчает многие процессы, связанные с транспортировкой людей и грузов. Следует заметить, что этот процесс характеризуется мощным загрязнением окружающей среды, особенно атмосферы. В процессе функционирования автомобилей в атмосферу попадает громадное количество пыли, токсичных веществ, содержащихся в отработавших газах силовых установок, создаются высокие уровни шума, загрязняются почва, водоемы в результате слива и пролива горюче-смазочных материалов. Поэтому мировые производители двигателей внутреннего сгорания (ДВС): Daimler-Benz, Cummins, Detroit Diesel, Perkins, Caterpillar, DaimlerChrysler Powertrain, MAN, Volvo и др. расходуют сотни миллионов долларов для того, чтобы достичь норм экологичности, токсичности, соответствующих мировым стандартам [1].
Задания
1. Объясните, в результате каких химических процессов в составе выхлопных газов при работе двигателя внутреннего сгорания появляются оксиды азота? Напишите уравнения соответствующих реакций. Предложите способы нейтрализации токсичных оксидов азота в выхлопных газах.
2. По данным Росгидромета, за март 2001 г. в атмосферном воздухе столицы отмечалось повышение среднемесячной концентрации загрязняющих веществ, в частности, уровень диоксида азота достиг двух норм ПДК, монооксида азота — 1,3 норм ПДК. Объясните на основе анализа процессов сгорания топлива различных видов, почему выбросы загрязняющих веществ автомобилями, работающими на дизельном топливе и газе, ниже, чем работающими на бензине? Используйте данные табл. 1 [2].
Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности, 2012, № 5
Таблица 1
Состав и количество загрязняющих веществ, выделяющихся в воздух автотранспортом, работающим на топливе разных видов (т/сут)
Основные загрязняющие Бензин Дизельное топливо Газ
компоненты
Монооксид углерода 2 147,2 100 121,9
Углеводороды 390,4 44 27,7
Оксиды азота 122,0 28 13,9
Итого, т 2 659,6 (88,8%) 172 (5,7%) 163,5 (5,5%)
3. Воздух в крупных городах Киргизии и в ее столице Бишкеке перенасыщен ядовитыми парами, их максимальные концентрации в десятки раз превышают предельно допустимые нормы. В Бишкеке концентрация бенз(а)пирена в 48 раз больше предельной нормы. Используя данные табл.1, рассчитайте суточный объем кислорода, расходуемый на окисление выхлопных газов топлива разных видов, приняв, что выхлопные газы состоят из формальдегида (25%), фенола (35%) и бенз(а)пирена (40%) [2].
4. Ниже приведены реакции образования фотохимического смога в атмосфере при взаимодействии оксидов азота с углеводородами, приводящего к образованию высокотоксичного вещества — пероксиацетилнитрата (ПАН):
ЪЮ2 + УФ-радиация (340 нм)-> N0 + О
О + 02 = 03 и О + углеводороды (НС) = ЯСО»
ЯСО» + 02 -> ЯС03--ЯС02 • + 03
I-> Ш2 Я-С-00Ш2 (ПАН)
О
Почему токсичность выхлопных газов летом выше, чем в холодное время года? Какие виды смога Вы знаете? В чем их принципиальное отличие?
5. Используя дополнительные источники информации, обсудите на семинаре воздействие выхлопных газов на организм человека. Приведите возможные уравнения химических реакций, протекающих в организме при взаимодействии оксидов азота с гемоглобином крови. Объясните, в чем заключается губительное воздействие загрязняющих веществ в автомобильных выхлопах на дыхательную систему? Исследуйте карту Москвы, где, по вашему мнению, наблюдается наибольшее загрязнение атмосферы выхлопными газами? Составьте карту «неблагополучных районов».
6. Вставьте недостающие слова: «О воздействии выхлопных газов на растения»
...Длярастений особенно токсичны гидросульфит-ионы (ИБО-), которые, реагируя с перекисями ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов, образуют радикалы и разрушают биомембраны:
ИБОз + ЯСООИ ^ ИБО3» + ЯСО» + ОИ-.
Радикалы ИБО3- и ЯСО» после поражения мембран хлоропластов окисляют и обесцвечивают хлорофилл. Ионы ИБО3- ингибируют ферменты, участвующие в цикле.......... при фотохимической фиксации..........Поэтому под влиянием..........
Курбатова А.И. Применение метода конкретных учебных ситуаций (кейс-технологий)...
листья желтеют и теряют способность к фотосинтезу. Данное вещество приводит к уменьшению интенсивности транспорта веществ между клеточными..........,
в результате чего наблюдается н..........[3].
7. Биотопливо — один из видов альтернативного топлива, производимый из сырья растительного или животного происхождения. Самыми распространенными в настоящее время являются биоэтанол, биодизель и в меньшей степени биогаз. Используйте дополнительную литературу и заполните табл. 2.
Таблица 2
Биотопливо Из чего производится Состав биотоплива Достоинства Недостатки
Биоэтанол
Биодизель
Биотоплива второго поколения
В качестве заключения можно отметить, что целый ряд факторов обуславливает актуализацию компетентностного подхода в образовании. Сюда можно отнести экологические проблемы окружающей среды, динамизм жизненных процессов, масштабное увеличение информационных потоков. Поэтому возникает острая необходимость формирования личности, умеющей жить в новых условиях. Внедрение в образовательный процесс кейс-технологий позволит сформировать свободное и творческое мышление непосредственных участников процесса обучения, ответственность, способность предпринимать конструктивные и компетентные действия в различных видах жизнедеятельности.
ЛИТЕРАТУРА
[1] URL: http://neftegas.info/territoriya-neftegaz/608-ekologicheskie
[2] Экологическая химия: Учебник / Л.С. Астафьева. — М.: Академия, 2006.
[3] Квеситадзе Г.И., Хатисашвили Г.А., Садунишвили Т.А., Евстигнеева З.Г. Метаболизм антропогенных токсикантов в высших растениях. — М.: Наука, 2005.
APPLICATION OF A METHOD OF CASE TECHNOLOGIES IN THE EDUCATION SYSTEM AT HIGH SCHOOL ON AN EXAMPLE OF A LESSON OF ECOLOGY
A.I. Kurbatova
Ecological Faculty Peoples' Friendship University of Russia
Podolskoye shosse, 8/5, Moscow, Russia, 113093
In article questions of realization of a kompetentnostny approach at ecology and natural sciences lessons at high school are considered.
Key words: case technologies, competence-based approach, ecology.
